实例介绍
【实例简介】
从脑机接口到脑机融合
意念的力量 areva 植入微电极 Nature. 2012. 5 恢复瘫痪病人的运动功能 Arr Arm movement Overla WF WE WR WU Channel 37, unit 1 20 15 200 10 5 ① 0 100 80 200 o860 00 400 0 15 Time(ms) 0 ≥302 234 (Nature, May 2016) Time(s) 将多电极阵列植入到患者运动皮层的皮下区域,记录 该区域多单元神经活动,将解码信号通过一个神经肌 电刺激器(NMES传到患者手臂的肌肉中。 脑机接口( Brain-Computer Interfaces 解码输出 大脑行为实 时分析 控制 刺激 实时机械激 励 反馈输入 多模态反馈 BCI的生理基础-大脑皮层( Cortex) 口是大脑半球表面的一层灰质, 平均厚度2~3毫米。皮层 表面有许多凹陷的“沟”和 Taste 隆起的“回”。成人大脑皮 Touch 层的总面积,可达2200平 (Hearing Smell 方厘米。大脑皮层有140亿 v on 左右的神经元。 口有不同的功能区,具有分析 和综合的能力,从而构成了 人类思维活动的物质基础 BCI的生理基础 头皮 测量范围 信号来源 EEG 3-5cm 非植入式 软组织 ECOG 5-1cm 头骨 mm Field Potential 植入式 硬脑膜 皮层 Single Unit 200 microns 5 mm 可采集单个神经元的信号 信号时-空分辨率高,信息量大 采样率高(>30KHz) 电极数多(>100) BCI的原理:EEG(脑电图) 口EEG是一种观测脑的电活动的方法,在人的头皮采集到的 脑电信号叫做头皮脑电( Electroencephalography) 个个 Mow p MA (a) Electrodes(32 channels (b)EEG data BCI的原理:EEG(脑电图) 口脑电图 ■头皮表面放置电极记录到的脑部生物电活动的波形图 大量脑细胞同步活动的表现 ■场电位( Field potentials)的电压变化 口通常分四个波段 ■Deta波:0.5-3次/秒,波幅20-200微伏,深睡 ■Sⅰta波:4-7次/秒,波幅100-150微伏,困倦 ■ Alpha波:8-13次秒,20-100微伏,清醒闭目 ■Beta波:14-30次秒,5-20微伏,大脑皮层兴奋 BCI的原理-EEG采集 (A F2(. ⑤GGG □EEG ■无生理伤害 CA)(CP)(CR)(CR)(CP)(CR)(TE可 ■容易受干扰 BOBBPPBPP0 B3 PO, (PO,PO4 POs ■准确度低 【实例截图】
【核心代码】
从脑机接口到脑机融合
意念的力量 areva 植入微电极 Nature. 2012. 5 恢复瘫痪病人的运动功能 Arr Arm movement Overla WF WE WR WU Channel 37, unit 1 20 15 200 10 5 ① 0 100 80 200 o860 00 400 0 15 Time(ms) 0 ≥302 234 (Nature, May 2016) Time(s) 将多电极阵列植入到患者运动皮层的皮下区域,记录 该区域多单元神经活动,将解码信号通过一个神经肌 电刺激器(NMES传到患者手臂的肌肉中。 脑机接口( Brain-Computer Interfaces 解码输出 大脑行为实 时分析 控制 刺激 实时机械激 励 反馈输入 多模态反馈 BCI的生理基础-大脑皮层( Cortex) 口是大脑半球表面的一层灰质, 平均厚度2~3毫米。皮层 表面有许多凹陷的“沟”和 Taste 隆起的“回”。成人大脑皮 Touch 层的总面积,可达2200平 (Hearing Smell 方厘米。大脑皮层有140亿 v on 左右的神经元。 口有不同的功能区,具有分析 和综合的能力,从而构成了 人类思维活动的物质基础 BCI的生理基础 头皮 测量范围 信号来源 EEG 3-5cm 非植入式 软组织 ECOG 5-1cm 头骨 mm Field Potential 植入式 硬脑膜 皮层 Single Unit 200 microns 5 mm 可采集单个神经元的信号 信号时-空分辨率高,信息量大 采样率高(>30KHz) 电极数多(>100) BCI的原理:EEG(脑电图) 口EEG是一种观测脑的电活动的方法,在人的头皮采集到的 脑电信号叫做头皮脑电( Electroencephalography) 个个 Mow p MA (a) Electrodes(32 channels (b)EEG data BCI的原理:EEG(脑电图) 口脑电图 ■头皮表面放置电极记录到的脑部生物电活动的波形图 大量脑细胞同步活动的表现 ■场电位( Field potentials)的电压变化 口通常分四个波段 ■Deta波:0.5-3次/秒,波幅20-200微伏,深睡 ■Sⅰta波:4-7次/秒,波幅100-150微伏,困倦 ■ Alpha波:8-13次秒,20-100微伏,清醒闭目 ■Beta波:14-30次秒,5-20微伏,大脑皮层兴奋 BCI的原理-EEG采集 (A F2(. ⑤GGG □EEG ■无生理伤害 CA)(CP)(CR)(CR)(CP)(CR)(TE可 ■容易受干扰 BOBBPPBPP0 B3 PO, (PO,PO4 POs ■准确度低 【实例截图】
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